试论影响电动汽车充电站规划的因素及建议

2018-11-30高英侠

山东工业技术 2018年3期

高英侠

（甘肃有色冶金职业技术学院,甘肃金昌 737100）

电动汽车的发展是在全球能源危机与环境污染逐渐加剧的背景下出现的，节能减排是全球经济发展的重要方向，电动汽车的发展能够很好地促进环境危机的解决，是目前我国建设低碳环保经济的重要举措之一，也是构建智能电网的重要方略之一，其中发展的重要步骤是电动汽车充电站的规划建设。

1 电动汽车充电站规划建设的影响因素分析

电动汽车规划站顾名思义指的是为电动汽车提供能源支持与补给的电力设施，有利于电动汽车的推广与普及，在规划建设的过程中需要充分考虑到车辆交通的流量以及电动汽车的规模与充电负荷问题[1]。

电动汽车充电站规划建设包括了城市常规充电站，公共交通换电站，高速路网快充站以及含分布使电源的充电站，其主要的影响因素主要体现在城市常规充电站方面，在城市公共交通换电站规划建设方面，关于高速路网快充站建设方面以及在含分布式电源充电站建设方面，下文从这四个方面进行了相应分析。

1.1 城市常规充电站方面

城市常规充电站建设在城市的中心区域，其建设对城市的状况具有比较大的影响，其建设目的在于满足区域内电动汽车的充电需求，其建设的影响因素主要体现在以下几个方面，具体的城市地理位置、配电网的结构以及容量情况，以及城市充电站运行的综合成本与建设成本等。

1.2 在城市公共交通换电站规划建设方面

电动公共交通运行中具有固定的时间点、固定的班次以及路线，对于此其运行模式具有集中充电与换电以及就地充电与换电两种模式，在对其进行规划建设的过程中需要考虑到公交司机更换电池的总加权距离、充电站建设的经济成本、充电站配电网的容量情况以及充电站充电服务的便捷性与否。

1.3 关于高速路网快充站建设方面

高速路网建设的地理位置在高速公路沿线，与其他的交通不同，汽车在高速公路上行驶局具有单向性的特征，在针对其的高速公路建设过程中也应当考虑以下几个方面。首先是高速公路的入口与充电站的距离，其次是电动汽车续航里程与客户充电需求，最后是在接电网站的运营成本以及最小的建设与维护成本等[2]。

1.4 在含分布式电源充电站建设方面

含分布式电源充电站的建设需要考虑到光伏与风力发电位置的安装等，在进行规划安装的过程中需要考虑到发电过程中的能源发电现象，为此需要考虑到的因素有新能源的消纳能力、分布式电源运行的总成本主要体现在网损、投资与运行经济成本，路网与配电网的配置以及风与光能源负荷的变动性。

2 优化电动汽车充电站建设的措施分析

针对以上不同类型电动汽车充电站的不同类型，在相应的改善与提升措施上主要包含关于城市常规充电站规划建设的优化分析，针对公共交通换电站的规划建设方面针对高速路网快充站规划建设方面以及基于含分布式电源充电站建设方面，下文从这四个方面进行了相应分析。

2.1 关于城市常规充电站规划建设的优化分析

针对城市常规充电汽车的规划建设不同的学者提出了不同的规划模型与规划方式。其中比较主流的方式主要有以下几种。在城市常规充电站规划数学模型的构建上利用排队论理论与Voronoi图，在参数的优化求解上采用改进粒子群的算法。此外一种说法是在规划模型的构建上充分考虑到建设运营的成本，电量的消耗成本，包括等待充电成本。在系统模型求解的过程中运用差分进化混合粒子群的算法[3]。

2.2 针对公共交通换电站的规划建设方面

在城市电动汽车交换电网数学模型的构建上可以充分运用运营维护的成本以及更换电池的加权距离，在系统参数的求解过程中充分运用贪婪算法与粒子群算法以及交叉中值法等。在集中型充电站容量数学模型的构建上充分运用成本的投资与维护，同时在集中充电与统一配送模式的运营过程中的换电池模式，建立集中的充电站规划优化数学模型，这得益于交通网络与电力网络的快速发展所带来的巨大效益。

2.3 针对高速路网快充站规划建设方面

在高速路网快充站的建设上可以包括两个阶段以促进布局的优化，首先是候选站址的确立，应当基于电动汽车SOC与距高速出入口的距离方面；其次是定制定容工作的进行，应当考虑到建设运营的成本以及具体的充电需求。另一种说法是在寻址定容数学模型的构建上充分考虑到续航里程与电动汽车的负荷分布情况，在充电站运用服务能力的计算上充分运用排队论理论。

2.4 基于含分布式电源充电站建设方面

在建立含光发伏充电汽车数学模型的过程中应当充分考虑到系统建设维护的成本以及可再生能源的利用情况，在进行模型求解的过程中在多目标优化规划模型的构建上运用快速非支配排序的遗传算法。另一种比较流行的说法是在在分布式电源选址的过程中应当充分考虑到入网电动汽车情况、电力的负荷情况以及风电机组出力情况，而在系统最优解的求解过程中充分运用灾变非遗传算法以及蒙特卡洛模型。